Жидк. крист. и их практич. использ. 2024.Том 24. Номер 2. Страницы 54—63. DOI: 10.18083/LCAppl.2024.2.54
Плотность поляризуемости и ориентационный порядок молекул (мономеров) в одноосной молекулярной (полимерной) пленке
УДК 535.31, 535.343.2, 535.555, 539.22, 539.216.2
Евгений Михайлович Аверьянов
Контактная информация Институт физики им. Л. В. Киренского Сибирского отделения РАН,
обособленное подразделение ФИЦ КНЦ СО РАН, Красноярск, Россия
Автор для переписки: aver@iph.krasn.ru
Аннотация Для адекватных представлений о природе спектральных и оптических свойств одноосных молекулярных (полимерных) пленок необходимы данные об энергетической структуре молекул (мономерных звеньев полимерной цепи – мономеров) и дальнем ориентационном порядке дипольных моментов mq электронных/колебательных переходов. Этот порядок характеризуется параметрами порядка Uq моментов mq относительно оптической оси n пленки. До сих пор опосредованными источниками таких данных служили компоненты nj(ω), kj(ω) показателей преломления Nj(ω) = nj(ω) – ikj(ω) или компоненты ε(1,2)j(ω) диэлектрических проницаемостей εj(ω) = ε1j(ω) – iε2j(ω) пленки для поляризаций световой волны вдоль (j = ||) и нормально (j = ⊥) оси n. Непосредственная информация об энергетической структуре молекул (мономеров) и параметрах Uq содержится в компонентах γ(1,2)j(ω) средних по ансамблю поляризуемостей γj(ω) = γ1j(ω) – iγ2j(ω) молекул (мономеров). В настоящей работе для получения этой информации используются компоненты P(1,2)j(ω) плотностей поляризуемости Pj(ω) = [εj(ω) – 1]/fj(ω) = 4pNγj(ω) = P1j(ω) – iP2j(ω). Здесь fj(ω) = 1 + Lj[εj(ω) – 1] – компоненты тензора локального поля световой волны в пленке; компоненты тензора Лорентца Lj определяются с использованием зависимостей nj(ω) в области прозрачности пленки; N – число молекул (мономеров) в единице объема пленки. Развиты методы определения параметров Uq для молекулярных переходов с использованием зависимостей P(1,2)j(ω) в пределах изолированных полос поглощения, отвечающих данным переходам. Эти методы подтверждены для одноосных пленок сопряженного полимера F8BT с преимущественной ориентацией макромолекул в плоскости пленки XY, оптической осью n||Z и известными зависимостями nj(ω), kj(ω) в областях прозрачности и низкочастотного электронного поглощения. Установлены спектрально-инвариантные соотношения, связывающие функции P(1,2)j(ω) и ε(1,2)j(ω).
Для цитирования:
Аверьянов Е. М. Плотность поляризуемости и ориентационный порядок молекул (мономеров) в одноосной молекулярной (полимерной) пленке // Жидк. крист. и их практич. использ. 2024. Т. 24, № 2. С. 54–63.